特高压避雷线上预绞式可回转防绕击避雷针的研究与设计

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1、特高压避雷线上预绞式可回转防绕击避雷针的研究与设计王茂成1王硕2王晓涵3金晓唐4孙子茹4季善浩1张坤1龙锦壮1（1.国网烟台供电公司264001；2.国网山东省电力科学研究院250000；3.国网蓬莱市供电公司265600；4.山东大学电气学院250000）摘要：为了降低特高压线路的绕击跳闸率，提出一种新型防绕击避雷针，特点是，预绞式防滑移、可回转自平衡，防避雷针偏转、保护范围大、防雷击效果好，防冻雨，避免卡住内箍失去回转功能，避免以往固定式防绕击避雷针断股断线现象。关键词：特高压避雷线；预绞式；可回转；防绕击避雷针引言H木11

2、00kV双回线路为负保护角防雷，根据雷电位系统记录数据分析，雷击跳闸的主要原因仍然是绕击；在1998〜2004年（运行6年）期间，日木1100kV双回线路上、中、下相导线雷电绕击故障分别为34次、27次和18次。文献［1］开展了1000kV双回路多根地线防雷研宄，因地线与下导线太近，需要相间间隔棒［2］支撑。根据已公开文献，迄今，已有4项关于自平衡（可回转）防雷装置的专利和论文，分别描述如下。1、文献［3】特征是：毡括避雷针杆、地线线夹、紧固螺丝和平衡盘；该专利缺点在于：非常麻烦，接触的地方应力集中，已安装的己经发生断股、断线现

3、象。2、文献［4］特征是：由左右自平衡底座、左右针体、平衡锤和地线夹套组成，缺点在于：螺栓、螺母易因地线长期振动而松动甚至掉落，从而导致地线夹套发生滑移；平衡锤没有起到防振锤的作用；另外，该专利不只备防冻雨功能，从而可能使避雷线断股断线。3、文献［5】特征是：乜括一个套设在避雷线上的呈环状的连接件，所述连接件的外壁两侧分别水平连接有一个避雷针；缺点在于：会发生绕避雷线轴向旋转，以致于避雷针与导线的间距可能大于电气安全距离；已安装好的避雷线是无法套上带滚珠轴承的“呈环状的连接件”。另外，该专利也不具备防冻雨功能，一旦被冻雨冻住、卡

4、住，就失去了回旋、自平衡功能。4、文献［6］针对不可冋转式避雷针认为：安装水平侧向短针后会对地线的机械性能产生负面影响，水平侧向短针的绕击保护效果奋限，适用范围较窄，限制了它在输电线路防雷保护中的应用，该防雷措施还奋待进一步的提高与完善；国家电网公司生变电［2011】44号文明确暂停各类水平短针的安装,同吋拆除己安装的刚性水平侧向短针，全面开展水平侧向短针的电气性能和力学性能的研宄评估。1.预绞式可冋转防绕击避雷针的研究与设计本课题组研制出一种预绞式可冋转防雷装置(己递交发明专利申请)，如图1和图2,其包括避雷线(10),避雷线

5、(10)外缠绕有预绞式护线条(1)，避雷线(10)外套有内箍⑵，避雷线(10)和内箍⑵之间设冇改性氯丁橡胶垫(6),内箍(2)由2付对称的夹具组成，将改性氯丁橡胶垫(6)和避雷线(10)合围，内箍(2)的上、下端分别采用螺栓(8)紧固，与螺栓(8)配套的螺母固定于内箍(2)内，杜绝螺母因振动脱落现象；内箍(2)上设有4〜8个纵向孔，与纵向孔数量相同的预绞式护线条(1＞穿孔而过，然后缠绕在避雷线(10)上，避免内箍(2)轴向位移；纵向孔两端设喇叭U,以免损伤预绞式护线条(1)。内箍(2)外设奋外箍(5)，外箍(5)由2付对称的夹具

6、组成，两翼覆盖内箍(2),外箍(5)上部设有遮冻雨罩(9),以防内箍(2)和外箍(5)被冰雨冻住、卡住以致无法回转；外箍(5＞的2付对称的夹具的上端通过螺孔动绞(7)铰连在一起，其下端将内箍(2)合围，并采用带开UI销子的螺栓(11)紧固,避免螺栓、螺母因振动脱落问题；内箍(2)和外箍(5)宜由不同金属材质组成，确保之间的摩擦系数足够小，以便可作360°轴向相对转动。外箍(5)的上端两侧各安装1支斜向弹簧式避雷针(3),斜向弹簧式避雷针(3)由直径3〜6mm、长度为0.5〜2.5m(根据电压等级和导线与地线的间距综合取值

7、)的不锈钢丝制成；2支避雷针(3)所形成的平面与避雷线(10＞正交，即与避雷线(10)垂直，斜向弹簧式避雷针⑶与水平方向的夹角α为15〜55°。外箍⑸的下端安装防振锤或防振鞭(4＞，防振锤或防振鞭(4)的作用在于，一是与改性氯丁橡胶垫(6)和弹簧式避雷针(3)共同作用，具有吸收地线微风振动产生的的能量，减少避雷线(10)局部的动弯应变，避免地线发生断股断线现象；二是根据力矩平衡，并考虑安全系数，在大风天气或导线覆冰舞动之后，2支斜向避雷针(3)均与水平方向成不小于O°的夹角。假定不锈钢丝直径6mm、长

8、度1.5m的斜向避雷针3重量0.33kg,与水平方向成45°角；当1根斜向弹簧式避雷针3逆时针或顺时针旋转45°时，其力矩Ml=0.33×0.75m=0.25kg.m;另1根斜向弹簧式避雷针3位于铅垂线上，不产生力矩；取防振锤或防振鞭